Dua sifat cahaya - Zarah Atau Gelombang?

Cahaya amat berkait rapat dengan atom, cahaya terbina dari unit kecil yang dipanggil photon manakala atom diwakili oleh unsur sub-atomik lebih kecil yang dipanggil zarah samada elektron, neutron atau proton. Atom boleh mengeluarkan tenaga darinya dalam bentuk photon. Sejarah awal kajian mengenai cahaya adalah oleh Christian Huygens dalam abad ke 16, dia mengemukakan pendapat bahawa cahaya berfungsi sebagai gelombang, umpama gelombang apabila seketul batu dijatuhkan didalam kolam. Pada kurun ke 17 pula Sir Isaac Newton meramalkan bahawa cahaya terbina dari zarah-zarah kecil yang dinamakan "corpuscular". Dalam abad ke 18 pula, Thomas Young melakukan ujikaji yang amat mashyur didalam dunia fizik iaitu apa yang dinamakan "Double Slit Experiment" membuktikan bahawa cahaya berkelakuan sebagai gelombang dan bukan zarah. Pada tahun 1905 pula, Albert Einstein yang pada masa itu bekerja sebagai kerani di Zurich mengeluarkan kertas saintifik mengenai "Photoelectric Effect" yang mana menyatakan bahawa cahaya terdiri dari zarah-zarah kecil yang dinamakan photon melalui konsep bagaimana tenaga diserap dan disebarkan. Ini selari dengan penemuan Max Plank yang mana asal nama QF itu bermula iaitu "quanta". Persoalannya mana satu yang betul, adakah cahaya atau sub-atomic bersifat gelombang atau zarah, atau mungkinkah kedua-duanya sekali?

Atom dan cahaya amat penting didalam kehidupan manusia, tanpa atom tiada jasad atau benda yang terbentuk dan tanpa cahaya pula tiada apa yang boleh dilihat oleh manusia. Akan tetapi hasil dari kajian fizik kuantum ini, ahli fizik membuat kesimpulan bahawa keputusan suatu ujikaji yang menentukan samada hasilnya adalah gelombang atau zarah adalah berdasarkan untuk tujuan apa ujikaji itu dijalankan, jika ia untuk mengkaji cahaya atau zarah sebagai gelombang, maka gelombang yang akan dilihat dan begitu juga sebaliknya. Ini apa yang dipanggil sebagai "complimentary principle" sub-atomik yang mana ia boleh bersifat sebagai zarah atau gelombang bergantung kepada niat dan tujuan sesuatu ujikaji itu dijalankan.

Berbalik kepada kisah perjumpaan ahli fizik di Brussel, hasil dari perbincangan mereka terhasilah interpretasi mengenai fizik kuantum, apa yang disebut "Conpenhagen Interpetation of Quantum Mechanic". Ia secara amnya menyatakan kita tidak boleh mengukur atau memeriksa kedudukan sesuatu zarah itu sebelum kita melihat zarah itu sendiri, hanya kemungkinan dan kebarangkalian sahaja zarah itu berada pada suatu lokasi sehinggalah kita melihat atau mengukurnya. Hanya apabila kita mengukur atau melihatnya, apa yang dinamakan "Collapse of Wave Function" berlaku menyebabkan zarah yang sebelum ini berada pada semua lokasi (superposition) pada satu-satu masa itu menjadi suatu yang nyata